CN213437822U - 一种激光雕刻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光雕刻装置，用于在待加工件的待加工面上加工图案，所述待加工件具有第一安装面，所述待加工面与所述第一安装面具有第一夹角，所述激光雕刻装置包括激光加工单元、旋转平台和基板，所述激光加工单元设置在所述基板上，所述激光加工单元的加工光路与所述基板垂直，所述旋转平台设置在所述基板上，所述旋转平台具有一第二安装面，所述第二安装面与所述基板之间具有第二夹角，所述第二安装面用于安装所述待加工件，所述第二安装面与所述第一安装面平行或者相接触，且所述第二夹角与所述第一夹角相等。本实用新型可将需要在三维空间内完成的图案加工，转变为在二维平面内的图案加工，可提升加工效率与良率。

Description

一种激光雕刻装置

技术领域

本实用新型涉及激光雕刻技术领域，特别涉及一种激光雕刻装置。

背景技术

目前，3D手表盖上的数字和刻度的加工方式主要有两种，一种是CNC精雕，一种是化学蚀刻。其中，CNC精雕效率慢，并且加工过程中会产生粉尘碎屑，需要加冷却清洗液，而且研磨头属于消耗品，加工成本高。化学蚀刻，须将3D手表盖用保护油墨或者保护蓝胶保护起来，留出数字和刻度线位置，后续氢氟酸在其留白区蚀刻出凹槽。若加工的图形为3D图形，由于普通的菲林网板只能将油墨或保护蓝胶印刷在2D图案上，并且印刷精度较低，则需要采用其它的方式进行加工。例如，先采用曝光机曝光，然后以黄光显影的方式留出蚀刻位置，然后再用氢氟酸蚀刻，但这种加工方法的缺点是工艺流程长，成本较高，且成品良率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光雕刻装置，以解决现有的激光雕刻装置加工效率低、性价比低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种激光雕刻装置，用于在待加工件的待加工面上加工图案，所述待加工件具有第一安装面，所述待加工面与所述第一安装面具有第一夹角，所述激光雕刻装置包括激光加工单元、旋转平台和基板，所述激光加工单元设置在所述基板上，所述激光加工单元的加工光路与所述基板垂直，所述旋转平台设置在所述基板上，所述旋转平台具有一第二安装面，所述第二安装面与所述基板之间具有第二夹角，所述第二安装面用于安装所述待加工件，所述第二安装面与所述第一安装面平行或者相接触，且所述第二夹角与所述第一夹角相等。

可选的，所述待加工件呈一端具有倒角的圆柱状，所述待加工面为所述倒角面，所述第一安装面为所述待加工件远离所述倒角面的一个端面。

可选的，所述旋转平台具有一安装部，所述第二安装面设置在所述安装部上。

可选的，还包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置用于驱动所述旋转平台旋转。

可选的，所述旋转驱动装置为伺服电机。

可选的，还包括限位开关和控制器，所述限位开关用于检测所述旋转平台的旋转角度信息，并将所述旋转角度信息传递给所述控制器，所述控制器根据所述旋转角度信息控制所述旋转驱动装置驱动所述旋转平台旋转。

可选的，还包括支撑底板，所述支撑底板设置在所述基板上，所述支撑底板具有第三安装面，所述旋转平台安装在所述第三安装面上，所述第三安装面与所述基板具有一第三夹角，所述第三夹角与所述第一夹角和所述第二夹角大小相等。

可选的，还包括滑台和线性驱动装置，所述滑台和所述线性驱动装置设置在所述基板上，所述线性驱动装置用于驱动所述滑台相对所述基板移动，所述支撑底板固定设置在所述滑台上。

本实用新型提供的一种激光雕刻装置，具有以下有益效果：

由于所述待加工件具有第一安装面，所述待加工面与所述第一安装面具有第一夹角，所述待加工件呈一端具有倒角的圆柱状，所述待加工面为所述倒角面上，所述第一安装面为所述待加工件远离所述倒角面的一个端面，所述旋转平台具有一第二安装面，所述第二安装面与所述基板之间具有第二夹角，所述第二安装面用于安装所述待加工件，所述第二安装面与所述第一安装面平行或者相接触，且所述第二夹角与所述第一夹角相等，因此待加工件安装到第二安装面上后，所述待加工面远离所述基板的部分的切面可与基板平行。并且激光加工单元的加工光路与所述基板垂直，因此可使所述待加工面与激光加工单元的加工光路垂直。如此，可将需要在三维空间内完成的图案加工，转变为在二维平面内的图案加工，可提升加工效率与良率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中待加工件的主视图；

图2是图1中的待加工件沿A-A线的剖视图；

图3是图2中的待加工件的局部放大示意图；

图4是本实用新型实施例中部分激光雕刻装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中激光雕刻装置设置有待加工件的示意图；

图6是本实用新型实施例中激光雕刻装置设置有待加工件的侧视图；

图7是本实用新型实施例中手表盖加工后的的主视图。

附图标记说明：

110-第一安装面；120-待加工面；α-第一夹角；

130-旋转平台；140-第二安装面；β-第二夹角；150-基板；

160-旋转驱动装置；170-限位开关；180-支撑底板；210-第三安装面；θ-第三夹角；

190-凹槽；

200-手表盖。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参考图1、图2和图3，图1是本实用新型实施例中待加工件的主视图，图2是图1中的待加工件沿A-A线的剖视图，图3是图2中的待加工件的局部放大示意图，所述待加工件具有第一安装面110和待加工面120，所述待加工面120与所述第一安装面110具有第一夹角α。所述待加工件呈一端具有倒角的圆柱状，所述待加工面120为所述倒角面，所述第一安装面110为所述待加工件远离所述倒角面的一个端面。

本实施例提供一种激光雕刻装置，用于在待加工件的待加工面120上加工图案。参考图4、图5和图6，图4是本实用新型实施例中部分激光雕刻装置的结构示意图，图5是本实用新型实施例中激光雕刻装置设置有待加工件的示意图，图6是本实用新型实施例中激光雕刻装置设置有待加工件的侧视图，所述激光雕刻装置包括激光加工单元、旋转平台130和基板150，所述激光加工单元设置在所述基板150上，所述激光加工单元的加工光路与所述基板150垂直，所述旋转平台130设置在所述基板150上，所述旋转平台130具有一第二安装面140，所述第二安装面140与所述基板150之间具有第二夹角β，所述第二安装面140用于安装所述待加工件，所述第二安装面140与所述第一安装面110平行或者相接触，且所述第二夹角β与所述第一夹角α相等。

由于所述待加工件具有第一安装面110，所述待加工面120与所述第一安装面110具有第一夹角α，所述待加工件呈一端具有倒角的圆柱状，所述待加工面120为所述倒角面，所述第一安装面110为所述待加工件远离所述倒角面的一个端面，所述旋转平台130具有一第二安装面140，所述第二安装面140与所述基板150之间具有第二夹角β，所述第二安装面140用于安装所述待加工件，所述第二安装面140与所述第一安装面110平行或者相接触，且所述第二夹角β与所述第一夹角α相等，因此待加工件安装到第二安装面140上后，所述待加工面120远离所述基板150的部分的切面可与基板150平行。并且激光加工单元的加工光路与所述基板150垂直，因此可使所述待加工面120与激光加工单元的加工光路垂直。如此，可将需要在三维空间内完成的图案加工，转变为在二维平面内的图案加工，可提升加工效率与良率。其中，三维空间内完成的图案加工时除了考虑二维的图案外，还需要考虑图案在沿加工光路方向的上位置变化，二维平面内完成的图案加工时仅需考虑加工图案，无需考虑加工图案沿加工光路的位置变化。本实施例中，由于加工光路与待加工面120垂直，因此无需考虑图案在沿加工光路方向的上位置变化，图案加工为二维平面内的加工。

具体的，所述待加工件为手表盖200。

所述旋转平台130具有一安装部，所述第二安装面140设置在所述安装部上。当所述手表盖200安装到所述安装部后，所述安装部可限制所述手表盖200相对安装部移动。旋转平台130的安装部上开设有多个通孔，所述多个通孔与所述抽真空装置连通。当所述手表盖200安装到安装部上后，抽真空装置抽真空，以将所述手表盖200吸附在所述安装部上，以实现对手表盖200的固定。

具体的，参考图2，所述手表盖200具有一凹槽190，所述安装部上设置有与所述凹槽190相配合的凸起，当所述手表盖200设置在所述安装部上时，所述凸起设置在所述凹槽190中。

所述激光雕刻装置还包括旋转驱动装置160，所述旋转驱动装置160设置在所述基板150上，所述旋转驱动装置160用于驱动所述旋转平台130旋转。通过设置旋转驱动装置160，并通过旋转驱动装置160驱动旋转平台130旋转，即可使手表盖200的待加工面120上的不同的部分的切面与基板150平行，并与激光加工单元的加工光路垂直，从而在实现对待加工面120的不同部分的加工的同时，将需要在三维空间内完成的图案加工，转变为在二维平面内的图案加工，可提升加工效率和良率。

其中，所述旋转驱动装置160可为伺服电机。

参考图5，所述激光雕刻装置还包括限位开关170和控制器，所述限位开关170用于检测所述旋转平台130的旋转角度信息，并将所述旋转角度信息传递给所述控制器，所述控制器根据所述旋转角度信息控制旋转驱动装置160驱动所述旋转平台130旋转。

具体的，所述限位开关170为光电开关，所述旋转平台130上固定设置有限位件，当所述限位件转动到所述光电开关位置处时，所述光电开关被触发。当所述控制器控制旋转驱动装置160驱动所述旋转平台130旋转一定角度并使光电开关被触发后，控制器控制旋转驱动装置160驱动旋转平台130反向旋转至光电开关被再次触发后停止，以使旋转平台130的位置归零。

所述激光雕刻装置还包括支撑底板180，所述支撑底板180设置在所述基板150上，所述支撑底板180具有第三安装面210，所述旋转平台130安装在所述第三安装面210上，所述第三安装面210与所述基板150具有一第三夹角θ，所述第三夹角θ与所述第一夹角α和所述第二夹角β大小相等。所述旋转平台130设置在所述第三安装面210上。

所述激光雕刻装置还包括滑台和线性驱动装置，所述滑台和所述线性驱动装置设置在所述基板150上，所述线性驱动装置用于驱动所述滑台相对所述基板150移动。所述支撑底板180固定设置在所述滑台上。

其中，所述线性驱动装置可为直线电机。

所述激光雕刻装置具有上料位、加工位和下料位，所述线性驱动装置可驱动所述滑台在上料位、加工位和下料位之间移动。

所述激光加工单元包括大理石底座、大理石立柱、大理石光路板、激光器、光路系统和扫描振镜，所述大理石底座设置在所述基板150上，所述滑台设置在所述大理石底座上，所述大理石立柱设置在所述大理石底座上，所述大理石光路板设置在所述大理石立柱上，所述光路系统设置在所述大理石光路板上，所述激光器和所述扫描振镜设置在所述大理石底座上。

所述激光雕刻装置的工作过程如下：

首先，线性驱动装置驱动滑台到上料位。

其次，人工将手表盖200放置到旋转平台130的安装部上。

然后，线性驱动装置驱动滑台到加工位，以使旋转平台130到达加工位。

其次，开启启动按钮，抽真空装置开始抽真空，以将手表盖200固定在旋转平台130上。

其次，激光加工单元开始加工，在手表盖200上刻印图案，在所述手表盖200上刻印的图案如图7所示，图7是本实用新型实施例中手表盖200加工后的的主视图，所述图案主要包括刻度和数字。

然后，每加工一个刻度或者数字，旋转驱动装置160驱动旋转平台130旋转一定角度，以保证手表盖200的加工区域一直与基板150平行，与激光加工单元的加工光路垂直，即与振镜扫描装置出射的光路垂直。

之后，待所有图案加工完成后，即旋转驱动装置160驱动旋转平台130旋转转动360°后，所述限位开关170被触发，控制器控制旋转驱动装置160驱动旋转平台130反向旋转360°，直至限位开关170再次被触发，如此使旋转平台130回零。

然后，通过线性驱动装置驱动滑台到下料位。

最后，取下手表盖200，手表盖200加工完成。

相比于现有技术的手表盖200加工装置，本实用新型的优点在于：

可将需要在三维空间内完成的图案加工，转变为在二维平面内的图案加工，如此可提升手表盖200的加工效率与良率。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种激光雕刻装置，用于在待加工件的待加工面上加工图案，所述待加工件具有第一安装面，所述待加工面与所述第一安装面具有第一夹角，其特征在于，所述激光雕刻装置包括激光加工单元、旋转平台和基板，所述激光加工单元设置在所述基板上，所述激光加工单元的加工光路与所述基板垂直，所述旋转平台设置在所述基板上，所述旋转平台具有一第二安装面，所述第二安装面与所述基板之间具有第二夹角，所述第二安装面用于安装所述待加工件，所述第二安装面与所述第一安装面平行或者相接触，且所述第二夹角与所述第一夹角相等。

2.如权利要求1所述的激光雕刻装置，其特征在于，所述待加工件呈一端具有倒角的圆柱状，所述待加工面为所述倒角面，所述第一安装面为所述待加工件远离所述倒角面的一个端面。

3.如权利要求1所述的激光雕刻装置，其特征在于，所述旋转平台具有一安装部，所述第二安装面设置在所述安装部上。

4.如权利要求2所述的激光雕刻装置，其特征在于，还包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置用于驱动所述旋转平台旋转。

5.如权利要求4所述的激光雕刻装置，其特征在于，所述旋转驱动装置为伺服电机。

6.如权利要求4所述的激光雕刻装置，其特征在于，还包括限位开关和控制器，所述限位开关用于检测所述旋转平台的旋转角度信息，并将所述旋转角度信息传递给所述控制器，所述控制器根据所述旋转角度信息控制所述旋转驱动装置驱动所述旋转平台旋转。

7.如权利要求4所述的激光雕刻装置，其特征在于，还包括支撑底板，所述支撑底板设置在所述基板上，所述支撑底板具有第三安装面，所述旋转平台安装在所述第三安装面上，所述第三安装面与所述基板具有一第三夹角，所述第三夹角与所述第一夹角和所述第二夹角大小相等。

8.如权利要求7所述的激光雕刻装置，其特征在于，还包括滑台和线性驱动装置，所述滑台和所述线性驱动装置设置在所述基板上，所述线性驱动装置用于驱动所述滑台相对所述基板移动，所述支撑底板固定设置在所述滑台上。

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